package lcof;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * @author 江岸
 * @version V1.0
 * @ClassName: MovingCount13
 * @description: 地上有一个m行n列的方格，从坐标 [0,0] 到坐标 [m-1,n-1] 。
 * 一个机器人从坐标 [0, 0] 的格子开始移动，它每次可以向左、右、上、下移动一格（不能移动到方格外），也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。
 * 例如，当k为18时，机器人能够进入方格 [35, 37] ，因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 [35, 38]，因为3+5+3+8=19。请问该机器人能够到达多少个格子？
 * @date 2021/3/211:08
 * @since V1.0
 */
public class MovingCount13 {

    public int movingCount(int m, int n, int k) {
        int[][] ints = new int[m][n];
        return fun(ints,k,0,0);
    }

    //深度优先遍历 DFS 递归 回溯

    public int fun(int[][] arr,int k,int i,int j){
        //边界
        if (i < 0 || i >= arr.length || j<0 || j>=arr[0].length) {
            return 0;
        }
        //限定条件
        if (num(i)+num(j)>k){
            return 0;
        }
        //避免重复计次
        if (arr[i][j] == 1){
            return 0;
        }
        arr[i][j] = 1;
        // 返回 1 + 右方搜索的可达解总数 + 下方搜索的可达解总数，代表从本单元格递归搜索的可达解总数。
        return 1 + fun(arr,k,i+1,j) + fun(arr,k,i,j+1);
    }

    //限定条件的计算
    public int num(int x){
        int s = 0;
        while(x != 0) {
            s += x % 10;
            x = x / 10;
        }
        return s;
    }

    /**
     * 数位和增量公式： 设 x 的数位和为 s_x​ ， x+1 的数位和为 s_x+1 ；
     *
     *     当 (x+1)⊙10=0  时： s_{x+1} = s_x - 8，例如 19,20的数位和分别为 10,2；
     *     当 (x+1)⊙10≠0  时： s_{x+1} = s_x + 1 ，例如 1,2 的数位和分别为 12 。
     *     表达式
     *     (x + 1) % 10 != 0 ? s_x + 1 : s_x - 8;
     *
     * 作者：jyd
     * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-lcof/solution/mian-shi-ti-13-ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-dfs-b/
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
     */



    //广度优先遍历 BFS
    /**
     * 方法二：广度优先遍历 BFS
     *
     *     BFS/DFS ： 两者目标都是遍历整个矩阵，不同点在于搜索顺序不同。DFS 是朝一个方向走到底，再回退，以此类推；BFS 则是按照“平推”的方式向前搜索。
     *     BFS 实现： 通常利用队列实现广度优先遍历。
     *
     * 算法解析：
     *
     *     初始化： 将机器人初始点 (0,0)(0, 0)(0,0) 加入队列 queue ；
     *     迭代终止条件： queue 为空。代表已遍历完所有可达解。
     *     迭代工作：
     *         单元格出队： 将队首单元格的 索引、数位和 弹出，作为当前搜索单元格。
     *         判断是否跳过： 若 ① 行列索引越界 或 ② 数位和超出目标值 k 或 ③ 当前元素已访问过 时，执行 continue 。
     *         标记当前单元格 ：将单元格索引 (i, j) 存入 Set visited 中，代表此单元格 已被访问过 。
     *         单元格入队： 将当前元素的 下方、右方 单元格的 索引、数位和 加入 queue 。
     *     返回值： Set visited 的长度 len(visited) ，即可达解的数量。
     *
     *     Java/C++ 使用了辅助变量 res 统计可达解数量； Python 直接返回 Set 的元素数 len(visited) 即可。
     *
     * 作者：jyd
     * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-lcof/solution/mian-shi-ti-13-ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-dfs-b/
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
     */
    public int 广度优先(int m, int n, int k) {
        boolean[][] visited = new boolean[m][n];
        int res = 0;
        Queue<int[]> queue= new LinkedList<int[]>();
        queue.add(new int[] { 0, 0, 0, 0 });
        while(queue.size() > 0) {
            int[] x = queue.poll();
            int i = x[0], j = x[1], si = x[2], sj = x[3];
            if(i >= m || j >= n || k < si + sj || visited[i][j]) continue;
            visited[i][j] = true;
            res ++;
            queue.add(new int[] { i + 1, j, (i + 1) % 10 != 0 ? si + 1 : si - 8, sj });
            queue.add(new int[] { i, j + 1, si, (j + 1) % 10 != 0 ? sj + 1 : sj - 8 });
        }
        return res;
    }


}
